[发明专利]一种基于SOC和FPGA的数据传输平台及传输方法

说明书

本发明涉及一种基于SOC和FPGA的数据传输平台及传输方法，平台由一块主控板、一块信号采集板、一块信号处理板，通过背板总线互连组成，主控板上数据传输平台的关键部件的实现为：Zynq‑7000 SOC与FPGA xcvu095通过AXI总线进行数据交换，FPGA xcvu095外挂5GB的DDR4芯片，用于数据临时缓存或存储。Zynq‑7000 SOC与设备外端的PC机通过千兆以太网互连，以实现PC机端的数据采集和数据上传，信号采集板像主控板提供原始数据，信号采集板与主控板通过背板总线互连，协议接口为Serdes。信号处理板接收主控板下发的数据，信号处理板与主控板通过背板总线互连，协议接口为Serdes。效果是实现了一种高效的数据传输平台，降低了产品设计难度，减少了硬件选型成本，充分利用芯片资源，巧妙实现双向数据的传输。

技术领域

本发明涉及一种数据传输平台，特别涉及一种基于SOC和FPGA的数据传输平台及传输方法。

背景技术

随着通信技术和信息产业的迅速发展，多种场景下都会产生数据交互需求。在基于ATCA、CPCI、VPX等标准架构的设备中，可能会产生轻量级和中等量级的数据传输需求。为了支持业务应用，设计者往往要花费很大精力来设计实现方案，比如选择刀片板卡、小型硬盘、高速接口等，既增加了设计工作量，又提高了研发成本。特别一种结合了可编程处理器Processing System和可编程逻辑架构Programmable Logic的片上系统SOC的出现，为提供一种满足设备中数据上下行传输需求的高效数据传输平台提供了可能。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于SOC和FPGA的数据传输平台，以降低设计难度，减少硬件成本，满足设备中数据上下行传输需求。具体技术方案是，一种基于SOC和FPGA的数据传输平台，由一块主控板、一块信号采集板、一块信号处理板，通过背板总线互连组成，其特征在于：所述的主控板上包括型号Zynq-7000的SOC芯片、Xilinx协议接口为Serdes的FPGA芯片、容量5GB的DDR4芯片，SOC和FPGA通过AXI高速总线进行数据传输，FPGA芯片外挂DDR4芯片，用于数据临时缓存或存储，SOC与设备外部的PC机通过千兆以太网进行数据交互，所述的信号采集板上包括Xilinx的FPGA，信号采集板像主控板提供原始数据，信号采集板与主控板通过背板总线互连，协议接口为Serdes，所述的信号处理板包括Xilinx的FPGA，接收主控板下发的数据，信号处理板与主控板通过背板总线互连，协议接口为Serdes。

传输方法包括数据采集步骤和数据上传步骤，一、数据采集步骤1、设备外部的PC机端通过千兆以太网发起数据采集请求，2、如果是采集最新数据，①、主控板内SOC与FPGA进行交互，告知采集最新数据，②、主控板FPGA通过背板总线与信号采集板的FPGA进行交互，告知采集最新数据，③信号采集板的FPGA采集最新数据，通过背板总线将最新数据发给主控板FPGA，④、主控板FPGA将最新数据存入外挂DDR4， ⑤、主控板SOC与本板FPGA进行AXI数据交互，

⑥、主控板FPGA从外挂DDR4中取数据，发送给本板SOC，⑦、主控板SOC通过千兆以太网将数据发送给设备外部的PC机端，完成数据采集，如果不是采集最新数据，则按步骤⑤、⑥、⑦完成数据采集；

二、数据上传步骤，1、设备外部的PC机端通过千兆以太网发起数据上传请求并向主控板SOC发送数据，2、主控板SOC通过AXI将数据发送给本板FPGA，3、主控板FPGA接收数据并存入外挂DDR4，直到所有待上传数据都存入DDR4，4、主控板FPGA通过背板总线将数据发给信号处理板FPGA，5、信号处理板FPGA进行相关的数据处理，完成数据上传。

本发明所产生的有益效果是：实现了一种高效的数据传输平台，降低了产品设计难度，减少了硬件选型成本，充分利用芯片资源，巧妙实现双向数据的传输。

附图说明

图1是本发明的硬件构成图；